仪器分析复习内容(重点)

第二章气相色谱分析1 .简要说明气相色谱分析的基本原理用双相间分配原理分离混合物中的各组。气相色谱根据成分、固定相和流动相的亲和力的不同来实现分离。 成分在固定相和流动相间不断溶解、挥发(气相色谱)，在吸附、解吸过程中相互分离，然后进入检测器进行检测。2 .气相色谱仪的基本设备包括哪些部分？气道系统.样品系统、分离系统、温控系统及检查和记录系统气相色谱仪具有密闭载气连续运转管路的气路系统试料注入系统具备试料注入装置和气化室，在将液体或固体试料进入柱前瞬间气化然后，迅速定量地放入柱中.3 .以架子的高度h为指标，研究气相色谱操作条件的选择解：提示：主要从速度理论解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速. P13-24。(1)选择流动相的最佳流速。(2)流速小时，可以选择相对分子量大的载气(N2、Ar等)，流速大时，需要选择相对分子量小的载气(H2、He等)，也应该考虑载气对不同的检测器的适应性。(3)柱的温度不要高于固定液的最高使用温度，以防止固定液的挥发。 为了尽可能好地分离最难分离的成分，尽可能采用低的温度，但是保持时间适当，峰值没有拖尾为度。(4)固定液使用量：载体表面积越大，固定液使用量越高，允许的样品量也越多，但为了改善液体的传承，必须使固定液膜变薄。(5)对载体的要求：载体表面积大，表面和孔径均匀。 粒度要求均匀细致(但是，如果不太小，物质阻力就不会变大)。(6)采样速度快，采样量少，一般液体样品为0.15uL，气体样品为0.110mL .(7)气化温度：气化温度高于柱温度的30-70。4 .试验速度方程式的a、b、c三个项目的物理意义. H-u曲线的用途是？ 曲线的形状主要受这些因素的影响吗？参照：教材P14-16a称为涡流扩散项，b称为分子扩散项，c称为遗传阻力项。关于各项目的意思，说明如下(1)涡流扩散项a的气体接触到填料粒子时，不断改变流动方向，样品成分在气相中形成像“涡流”一样的流动，引起了色谱的扩张。 A=2dp，a表示填料的平均粒径dp的大小与填充的不均匀性有关，与载气的性质、线速度和成分没有关系，因此使用适当的粒度和粒子均匀的载体，尽可能均匀地填充，是减少涡电流扩散、提高柱效果的有效(2)分子扩散项B/u，当试料成分用载气导入柱时，以“栓”的形式存在于柱的小空间中，由于“栓”的前后(纵向)存在浓度差，因此形成浓度梯度，运动的分子向纵向扩散。 B=2rDgr是因载体填充柱内而引起气体扩散路径弯曲的因子(弯曲因子)，D g是成分在气相中的扩散系数。 分子扩散项与D g的大小成比例，但D g与成分和载气的性质有关系：相对分子质量大的成分，D g小，与载气密度的平方根和载气相对分子质量的平方根成反比，因此如果采用相对分子质量大的载气(氮气等)，则b项下降弯曲因子r是与填料相关的因子。(3)传递物质项系数CCC包含气传递物质阻力系数C g和液传递物质阻力系数C 1这两个。气传质过程是样品成分向相表面移动的过程，在该过程中样品成分在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。 如果这个过程缓慢地进行，显示出气体传递物质的阻力大，色谱的峰值就会扩大。 对于填充柱：液体传质过程是样品成分从固定相的气液界面向液相内部移动，发生品质交换，达到分配平衡，然后回到气液界面的传质过程。 这个过程也需要时间，这个时间，成分的其他分子随着载气不断向柱口移动，这也导致峰值的扩大。以上讨论表明，假想方程式对分离条件的选择具有指导意义。 可以说明填充均匀度、载体粒度、载气种类、载气流速、柱温度、固定相液膜厚等对柱效应、峰扩张的影响。用不同流速下的架子高度h绘制流速u，得到了H-u曲线图。 在曲线的最低点，架子的高度h最小(h最小) 。 此时，柱子的效果最高。 与这一点对应的流速，最佳流速u是最佳的，即h最小可以用速度方程式微分求出流速小时，分子扩散(b项)成为色谱峰扩张的主要因素，此时，采用相对分子质量大的载气(N2，Ar )，使成分在载气中具有小的扩散系数。 流速大时，传递物质项(c项)应该采用相对分子质量小的载气(H2，He )作为控制因子，此时，成分在载气中具有大的扩散系数，可以减小载气的传递物质阻力，提高柱效果。8 .为什么能把分离度r作为柱的总分离性能指标？分离度同时体现了选择性和柱的性能，即热力学因素和动力学因素，结合了实现分离的可能性和现实性。16 .色谱的定性依据是什么，主要有那些定性方法吗？解：由保持在列中成分的值定性.主要的定性方法主要有以下：(1)根据色谱的保持值进行直接定性(2)使用相对保持值r21进行定性(3)混合样品(4)多柱法(5)保留指数法(6)并用技术(7)利用选择性检测器19 .有什么常用的色谱定量方法？比较一下优点、缺点和使用范围吧？1 .外标准法外标准法是色谱定量分析中比较简单的方法。 这个方法将想测定成分的纯物质调制成不同浓度的标准溶液。 接近测定浓度的成分。 然后，采集一定量的上述溶液进行色谱分析。 得到标准样品的对应色谱图，用峰值高度或峰值面积绘制浓度。 这些数据必须是通过原点的直线。 分析样品时，在与上述完全相同的色谱条件下，采集与制作标准曲线时相同量的样品进行分析，测定该样品的响应信号后，可以用谁的曲线检测出其含量？该方法的优点是操作简单，适合工厂控制分析和自动分析，但结果的精度取决于样品量的再现性和操作条件的稳定性2 .内标法只要测定试样中几种成分即可，或者在试样中的所有成分不可能达到峰值的情况下，可以采用内标法. 根据测定对象物和内标准物质在色谱上的峰面积(峰高度)和相对校正系数，求出某成分的含量.由于内标准法是通过测定内标准物和要测定成分的峰值面积的相对值来计算的，因此，可以在-一定程度上消除操作条件等的变化引起的误差.内标法的要求是，内标物不存在于检查对象样品中，内标峰应与样品峰分离，尽可能接近想要分析的成分内标法的缺点是在样品中追加内标物，经常给分离带来困难。3 .标准化法的标准化法，以100%计算样品中的全部成分的含量的合计，以与其对应的色谱的峰面积或峰高度作为定量参数。 各成分的含量按以下公式计算由以上计算式可知，使用该方法的条件是，在色谱分离后，能够生成能够测定样品中的所有成分的色谱峰.该方法主要优点是简便且准确，该方法适用于采样量、流速等动作条件变化时，对分析结果的影响小，经常用于常数分析，特别是采样量少，不能正确测定体积的液体样品.第三章高效液相色谱法1 .从分离原理、仪器结构和应用范围简单比较气相色谱和液相色谱的异同点。解：两者都是通过样品成分、流动相和固定相相互作用力的不同而分离的。从仪表结构来看，液相色谱需要增加高压泵，提高流动相的流动速度，克服阻力。 另外，液相色谱中固定相的种类比气相色谱丰富，分离方式也多种多样。 气相色谱检测器主要采用热传导检测器、氢火焰检测器、火焰光度检测器等。 液相色谱多使用紫外检测器、荧光检测器、电化学检测器等。 但是，两者都可以和PS等并用。两者都具有分离能力高、灵敏度高、分析速度快、操作方便等优点，但沸点过高和热稳定性差的物质很难用气相色谱分析。 如果样品可以成为溶液，则不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制，可以用于HPLC分析2 .在液相色谱中，影响色谱峰扩散的因素是什么？与气相色谱相比，主要的区别是什么？:液相色谱中引起色谱峰值扩散的因素有：涡流扩散、流动的流动、流动的流动、流动的流动、流动的流动、流动的流动的流动气相色谱中放射状扩散显着，液相色谱中放射状扩散的影响弱，经常可以忽略。 另外，液相色谱中还存在比较显着的滞留流动传递物质和柱外效果3 .用液相色谱法提高柱效的方法是什么？其中最有效的方法是什么？:液相色谱提高柱效的途径主要是：1 .提高柱内填充材料的填充均匀性2 .固定相的改善选择减少粒度的壳形载体选择低粘度的流动相适度提高柱子的温度。 其中，减小粒度是最有效的方法4 .液相色谱有几种类型，这些保留机制是什么？ 在这些类型的应用中，最适合分离的物质是什么？:液相色谱法有以下种类的：液体-液体分配色谱法； 化学结合色谱； 离子交换色谱法； 离子色谱法； 空间隔离色谱法等其中液-液分配色谱的保持机制是通过成分的固定相和流动相间的多次分配而分离的。 可以分离各种无机、有机化合物。液固吸附色谱通过成分在两相间的多次吸附和解吸的平衡，实现了分离。 最适合分离的物质是中相对分子质量的油溶性样品，用薄层色谱可以分离的物质都可以用这种方法分离。5 .液-液分配色谱为什么分为正相色谱和反相色谱？解：采用正相和反相色谱是为了降低固定液在流动相中的溶解度，避免固定液的流出。8 .什么是坡度溶出？ 和气相色谱的程序升温有什么区别？解：在一个分析周期内，以一定的顺序使流动相的组成和浓度的配比不断变化，称为梯度溶出。 是改善液相色谱分离的重要手段梯度洗脱与气相色谱程序升温类似，前者使流动相的极性、pH或离子强度连续变化，后者使温度变化程序的升温也是改善气相色谱分离的重要手段第七章原子发射光谱3 .简述ICP的形成原理及其特征。解： ICP利用高频加热的原理。向感应线圈施加高频电场时，由于某种原因(例如火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下高速运动，与气体原子碰撞，迅速大量电离，形成雪崩式放电，离子化的气体在与磁场方向垂直的截面上形成闭环状的涡流在感应线圈内形成相当于变压器的二次线圈，与相当于一次线圈的感应线圈结合，该高频感应电流产生的高温使气体加热、电离，在喷嘴上形成火炬状的稳定的等离子体火焰力矩特征如下。(1)由于工作温度高，同时工作气体为惰性气体，原子化条件良好，有利于高熔点化合物的分解和元素的激发，对很多元素有高灵敏度。(2)由于表皮效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。(3)由于电子密度高，碱金属电离引起的干扰小。(4)ICP无放电，不存在电极污染现象。(5)ICP载气流速低，有利于样品在中央通道中充分激励，且消耗的样品量也少。(6)由于工作气体采用了惰性气体，所以光谱背景的干扰很小。4 .元素的共鸣线、灵敏度线、最终线、分析线有什么样的关系？解：从激发态向基态的转变所发射的光谱叫做共振线(resonance line )。 共振线具有最小的激发电位，所以最容易被激发，是该元素的最强光谱。灵敏度线是元素的激发电位低、强度大的光谱线，多为谐振线(resonance line )。最后的线(last line )是样品中某一元素的含量逐渐减少时最后观察到的光谱。 也是这个要素最敏感的线。用于分析的光谱称为分析线(analysisline )。共振线是最强的频谱，所以在没有其他频谱干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。8 .光谱定量分析的根据是什么？为什么采用内标？简要叙述内标准法的原理。 内标要素和分析线的对应有什么样的条件？ 为什么？解：在光谱定量分析中，元素光谱强度I和该元素在样品中的浓度c具有以下关系PS=PS在一定条件下，a、b是常数，所以log I=b logC loga即光谱强度的对数和浓度对数处于线性关系，是光谱定量分析的依据。在光谱定量分析中，a、b根据被测定元素的含量、实验条件(例如蒸发、激发条件、采样量、感光板特性、显影条件等)的变化而变化，该变化大多是不可避免的，因此，根据光谱强度的绝对值来定量的话，得不到正确的结果因此，多使用内标法去除工作条件的变化对测量结果的影响。用内标法测定时，在被测定元素的光谱中选择一条光谱作为分析线，在基质元素(或定量添加的其他元素)的光谱中选择与一条分析线均等的光谱作为内标线，构成分析线对，利用分析线与内标线的绝对强度的比和相对强度在这种情况下，有以下基本关系logR=log(I1/I2)=b1logC logA其中，A=a1/I2第八章练习原子的吸收1 .简要阐述了原子吸收分光光度法的基本原理，从原理上比较了发光分光法和原子吸收分光法的异同点和优缺点解： AAS是基于物质产生的原子蒸汽对特定光谱的吸收作用进行定量分析的方法AES是原子的发射现象，AAS是原子的吸收现象。 两者是光学分析方法原子吸收法选择性高，干扰少，容易克服。原来的吸收线比放射线的数量少得多，所以光谱重叠的概率要少得多。 另外，空心阴极灯通常不发射相邻波长的放射线，所以其他放射线的干扰小。原子的吸收有更高的灵敏度。在原子吸收法的实验条件下，原子蒸汽中的基态原子数比激发态的原子数多得多，因此测定的几乎都是原子。原子吸收